Thiết kế máy cán ren bu lông

===\\ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY C C CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY R L T DU ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG Người hướng dẫn: PGS.TS ĐINH MINH DIỆM Sinh viên thực hiện: ĐOÀN HUỆ NHƠN Số thẻ sinh viên: 101130115 Lớp: 13C1B Đà Nẵng, 06/2019 LỜI NĨI ĐẦU Hiện ngành kinh tế nói chung ngành khí nói riêng địi hỏi kỹ sư khí cán kỹ thuật khí đào tạo phải có kiến thức tương đối rộng, đồng thời phải biết vận dụng kiến thức để giải vấn đề cụ thường gặp sản xuất, sửa chữa sử dụng Cơ khí chế tạo máy ngành then chốt, đóng vai trị định nghiệp cơng nghiệp hoá đại hoá đất nước Nhiệm vụ Cơ khí chế tạo máy chế tạo sản phẩm khí cho lĩnh vực ngành kinh tế quốc dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy mối quan tâm đặc biệt Đảng nhà nước ta Phát triển ngành Cơ khí chế tạo máy phải tiến hành đồng thời với việc phát C C triển nguồn nhân lực đầu tư trang bị đại Việc phát triển nguồn nhân lực nhiệm vụ trọng tâm trường đại học R L T Được đồng ý Khoa Cơ khí thầy hướng dẫn, em nhận đề tài tốt nghiệp “THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG”, sản phẩm ren tiêu chuẩn với độ bền cao DU Sau thời gian tìm hiểu với hướng dẫn nhiệt tình giáo viên duyệt, giáo viên hướng dẫn thầy cô khoa Cơ khí đến em hồn thành đề tài tốt nghiệp Trong trình thiết kế tính tốn tất nhiên có sai sót thiếu thực tế kinh nghiệm thiết kế, em mong bảo thầy cô giáo khoa khí đóng góp ý kiến bạn để em hoàn thiện Cảm ơn thầy khoa Cơ Khí- Trường Đại học Bách Khoa- ĐHĐN giúp đỡ em suốt q trình học tập hồn thành đồ án tốt nghiệp.! Đà Nẵng, ngày 01 tháng 06 năm 2019 Sinh viên thực ĐOÀN HUỆ NHƠN i LỜI CẢM ƠN Năm cuối sinh viên cột mốc quan trọng, thời gian để củng cố, vận dụng kiến thức học vào thực tế sản xuất Nhà trường nói chung Khoa Cơ khí nói riêng tạo điều kiện thuận lợi cho sinh viên tiếp cận với công việc thực tế liên quan đến ngành học để thích ứng với điều kiện làm việc sau trường, bố trí thời gian để sinh viên cố thể thực đồ án tốt nghiệp Cùng với giúp đỡ tận tình từ quý Thầy hướng dẫn, em học tập, nghiên cứu nắm bắt nhiều kinh nghiệm thực tế thông qua việc làm đồ án tốt nghiệp, qua em thực thành công đề tài “Thiết kế máy cán ren bu lông” Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn PGS.TS Đinh Minh Diệm, thầy giáo duyệt ThS Hồng Minh Cơng q thầy giáo Khoa Cơ C C khí- Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN hướng dẫn, bảo, giúp đỡ tận tình đơn đốc em hồn thành đồ án cách tốt R L T Em xin chân thành cám ơn ! DU ii MỤC LỤC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHU CẦU SẢN XUẤT, CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ CÁN REN BU LÔNG .1 1.1 Nhu cầu sản xuất 1.2 Công nghệ cán ren: 1.3 Phân loại máy cán ren: 1.3.1.Cán ren bàn phẳng: 1.3.2 Cán ren lăn: .4 1.3.3 Cán ren bàn cán hình vòng cung: CHƯƠNG 2: CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 2.1 Lựa chọn loại đầu cán: 2.1.1 Phương pháp cán ren bàn ren: 2.1.2 Phương án cán ren bàn cán hình vịng cung: 2.1.3 Phương án cán ren lăn: 2.1.4 Cán ren lăn cán: .7 2.2 Lựa chọn sơ đồ động máy: .7 2.2.1 Phương án 1: 2.2.2 Phương án 2: 2.2.3 Phương án 3: 10 PHẦN II: TÍNH TỐN THIẾT KẾ MÁYLỖI! THẺ ĐÁNH DẤU KHÔNG ĐƯỢC XÁC C C R L T DU ĐỊNH CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ KỸ THUẬT CỦA MÁY 12 3.1 Sơ đồ động học máy: 12 3.2 Xác định kích thước, kết cấu lô cán ren: .12 3.2.1 Kích thước bu lơng: 12 3.2.2 Kích thước lô cán ren: 13 3.3 Tính tốn lực cán: 15 3.4 Xác định tốc độ quay trục cán, lượng chạy dao hướng kính: .16 3.4.1 Tốc độ cán: 16 3.4.2 Lượng chạy dao hướng kính: 16 3.5 Xác định công suất dẫn động máy, chọn động điện: .16 3.5.1 Xác định công suất dẫn động máy: .17 3.5.2 Chọn động điện: .19 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN 20 4.1 Phân phối tỷ số truyền: 20 4.2 Thiết kế truyền đai :… …… 20 4.2.1 Chọn loại đai: 20 4.2.2 Tính thông số truyền đai: 20 4.2.3 Tính lực tác dụng lên truyền đai: .22 4.3 Thiết kế hộp giảm tốc: .23 iii 4.3.1 Thiết kế truyền bánh lăng cấp nhanh: 23 4.3.2 Thiết kế truyền bánh cấp chậm: .28 4.3.3 Tính tốn thiết kế trục: 32 4.3.4 Tính then: 46 4.3.5 Thiết kế gối đỡ trục: 48 4.3.6 Tính chọn khớp nối trục: 50 4.4 Thiết kế truyền bánh phân lực: 52 4.4.1 Chọn tỷ số truyền: 52 4.4.2 Tính thơng số truyền: 52 4.4.3 Tính lực tác dụng lên trục: 54 4.5 Thiết kế trục then truyền bánh phân lực: .55 4.5.1 Trục: 55 4.5.2 Chọn then: .59 4.6 Thiết kế gối đỡ trục trục cán bánh phân lực: 60 4.6.1 Chọn vật liệu lót ổ: .60 4.6.2 Cấu tạo ổ trượt: .61 4.6.3 Tính thơng số ổ trượt: 61 4.6.4 Tính kiểm nghiệm ổ: .62 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ CƠ CẤU CHẠY DAO 63 5.1 Thiết kế cấu cam: 63 5.2 Thiết kế truyền trục vít-bánh vít: 64 5.2.1 Phân phối tỉ số truyền cho xích chạy dao: 64 5.2.2 Tính thơng số truyền: 65 5.2.3 Lực tác dụng lên trục: 67 5.3 Thiết kế truyền bánh răng: .68 5.3.1 Các thông số ban đầu: 68 5.3.2 Tính thơng số truyền: 68 5.3.3 Tính lực tác dụng lên trục: 71 5.4 Thiết kế trục gối đỡ cho trục vít: 71 5.4.1 Thiết kế trục gắn trục vít: 71 5.4.2 Thiết kế gối đỡ trục: 76 5.5 Thiết kế ly hợp: 77 CHƯƠNG 6: HƯỚNG DẪN LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG MÁY .80 6.1 Hướng dẫn lắp đặt máy: 80 6.2 Vận hành máy: 80 6.3 Bảo dưỡng máy: 80 6.3.1.Bảo dưỡng hàng ngày: 81 6.3.2 Bảo dưỡng hàng tháng: 81 6.3.3 Bảo dưỡng năm lần: 81 6.3.4 Bảo dưỡng năm lần: .81 TÀI LIỆU THAM KHẢO 82 C C R L T DU iv THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG PHẦN I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHU CẦU SẢN XUẤT, CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ CÁN REN BU LÔNG 1.1 Nhu cầu sản xuất Trong phát triển lĩnh vực khí như: Chế tạo máy, chế tạo tơ, điện lực, xây dựng, đóng tàu, điện tử , nhu cầu sử dụng bu lơng để lắp ghép ngày tăng; nhằm liên kết chi tiết khác thành khối Do địi hỏi phải tìm biện pháp gia cơng ren bu lông suất cao, chất lượng ren tốt, nhằm tạo thành phẩm phục vụ cho nhu cầu lắp ráp chi tiết lại với Nhu cầu bu lông đa dạng: -Trong ngành chế tạo máy: Bu lông sử dụng mối ghép thân máy với đế máy cắt kim loại, vỏ máy ghép với thân máy, liên kết cụm máy với nhau, C C R L T -Trong ngành khí tơ: Việc sử dụng bu lông thiếu được, bu lông dùng lắp ghép chi tiết ghế ngồi với sàn xe, ga với trục, DU -Trong ngành điện: Lắp ghép thép lại với nhau, lắp ghép cột điện cao với chân trụ đất, cột đèn điện, … -Trong xây dựng: Bu lông sử dụng lắp ghép cụm máy cắt thép, máy trộn bê tông, cầu, giàn mái nhà xưởng… -Trong ngành đường sắt: Được ứng dụng để lắp ghép đường ray, đầu máy, toa xe lửa, … Hình 1.1-Mối ghép dùng bu lơng SVTH:Đoàn Huệ Nhơn –13C1B GVHD:PGS.TS Đinh Minh Diệm THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG - Với nhu cầu sử dụng bu lơng, cần thiết phải có máy móc, thiết bị để gia cơng loại bu lông phục vụ ngành công nghiệp, đặc biệt lĩnh vực khí Bảng 1.1- Đường kính danh nghĩa bước ren hệ mét Đường kính (mm) Bước ren (mm) Đường kính (mm) Bước ren (mm) 1.6 0.35 16 2 0.4 18, 20, 22 2.5 2.5 0.45 24 0.7 30 3.5 0.8 36 42 4.5 1.25 48 10 1.5 12 1.75 C C R L T 56 5.5 64 DU M18x2.5 M20x2.5 M22x2.5 Hình 1.2-Sản phẩm bu lơng SVTH:Đoàn Huệ Nhơn –13C1B GVHD:PGS.TS Đinh Minh Diệm THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LƠNG 1.2 Cơng nghệ cán ren: Cán ren (lăn ép ren) phương pháp gia cơng ren khơng có phoi Phơi đặt dụng cụ lăn ép (bàn lăn lăn) tác dụng áp lực bề mặt chi tiết gia cơng hình thành vết lăn ép dụng cụ Theo kết cấu dụng cụ để lăn ép ren phân hai loại bàn lăn lăn Lăn ép ren gia cơng ren ren trong, ren đầu mối ren nhiều đầu mối Lăn ép ren phương pháp chế tạp ren suất cao kinh tế nên sử dụng rộng rãi dạng sản xuất hàng loạt hàng khối Lăn ép ren dựa vào trình biến dạng dẻo vật liệu để hình thành ren nên nâng cao độ bền độ nhẵn bề mặt ren Ngoài so với cắt ren, lăn ép ren cịn có ưu điểm giá thành hạ, hao mịn dụng cụ ít, tiết kiệm vật liệu Tuy nhiên, yếu tố hạn chế cán ren hạn chế phạm vi sử dụng phương C C pháp lăn ép ren độ cứng vật liệu, hình dạng kích thước chi tiết Khuyết điểm hình thành độ elip đường trung bình ren, gây sai khác so với thiết kế 1.3 Phân loại máy cán ren: R L T DU 1.3.1.Cán ren bàn phẳng: Dùng máy cán ren thường máy cán ren tự động Bàn cán ren làm việc theo bộ, có hai chiếc: Một bàn không chuyển động, bàn chuyển động tịnh tiến qua lại Hướng góc nâng ren bàn cán ngược lại với hướng ren cán Bàn cán ren phẳng tạo ren có độ xác cấp Bộ phần định trình tạo hình ren cán phần tạo hình bàn cán Hình 2.1- Bàn cán ren phẳng SVTH:Đồn Huệ Nhơn –13C1B GVHD:PGS.TS Đinh Minh Diệm THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG 1.3.2 Cán ren lăn: Cán ren tiến hành máy trục cán gồm trục cán Đường tâm trục cán song song với đường tâm phơi không song song, phôi quay tự Số đầu mối ren dao động từ 2-52, số đầu mối ren lớn phụ thuộc vào đường kính ren lớn bước ren nhỏ Người ta thường chế tạo trục cán ren theo cấp xác xác thường xác cao Trục cán cấp xác cao đảm bảo tạo ren có dung sai khơng thấp 4h Trục cán cấp xác thường tạo ren có dung sai khơng thấp 6h Bảng 2.1-Miền dung sai ren Chính xác 4h 4H;5H Ren Dung sai bu lơng Dung sai đai ốc Trung bình 6h;6g*;6e;6d 5H;6H;6H*;6G C C R L T DU Hình 2.2-Con lăn cán ren SVTH:Đồn Huệ Nhơn –13C1B GVHD:PGS.TS Đinh Minh Diệm Thơ 8h;8g* 7H*;7G THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG 1.3.3 Cán ren bàn cán hình vịng cung: Được sử dụng máy tiện ren vít thơng thường, máy khoan, máy tiện tự đơng Hình 2.3-Bàn cán ren hình vịng cung Được sử dụng phổ biến loại đầu cán ren hướng trục tự mở đến cán ren ngồi có góc ren nhọn, sắc cán ren ngồi hình thang C C Các đầu mối cán ren có đầu mối khác để cán ren hay nhiều đầu R L T mối, ren phải ren trái trục rỗng đặc Trên đầu cán có bước ren giống bước ren cần cán đường kính ren phạm vi định Đường kính phơi gia cơng lấy gần với đường kính trung bình ren DU SVTH:Đồn Huệ Nhơn –13C1B GVHD:PGS.TS Đinh Minh Diệm THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LƠNG +Lực P2 bánh vít có trị số lực dọc trục Pa1 trục vít: P2 = Pa1 = 2.M 2.9,55.106.0, 01 = = 1474 d2 92.2, 725 (N) +Lực hướng tâm Pr1 trục vít có trị số lực hướng tâm Pr bánh vít: Pr1 = Pr = tg 20o.1474 = 536 (N) Pa1 Pr1 P1 Pa2 Pr2 P2 C C Hình 5.2-Lực tác dụng lên truyền trục vít-bánh vít R L T 5.3 Thiết kế truyền bánh răng: DU 5.3.1 Các thông số ban đầu: +Tỷ số truyền i= 1,55 +Cơng suất truyền N=0,02 (kW) +Số vịng quay bánh nhỏ: n3 = 107 (v/ph) +Số vòng quay bánh lớn : n4 = n3 107 = = 62, 68 i 1,55 (v/ph) 5.3.2 Tính thơng số truyền: a/Chọn vật liệu chế tạo bánh răng: +Bánh nhỏ: Thép C45 thường hóa, có  b = 580 ( N / mm2 ),  c = 290 ( N / mm2 ), HB= 190, phôi rèn, giả thiết đường kính phơi từ 100  300 (mm) + Bánh nhỏ: Thép C35 thường hóa, có  b = 480 ( N / mm2 ),  c = 240 ( N / mm2 ), HB= 160, phôi rèn, giả thiết đường kính phơi từ 300  500 (mm) b/ Định ứng suất cho phép: +Số chu kì làm việc bánh lớn: N = 5.300.2.6.60.62, 68 = 67, 69.106 SVTH:Đoàn Huệ Nhơn –13C1B GVHD:PGS.TS Đinh Minh Diệm THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LƠNG +Số chu kì làm việc bánh nhỏ: N3 = i.N = 1,55.67, 69.106 = 105.106 Yêu cầu truyền làm viêc năm, năm làm việc 300 ngày, ngày làm việc ca, ca Vì N , N lớn số chu kì sở đường cong mỏi tiếp đường cong mỏi uốn 107 nên bánh nhỏ bánh lớn lấy hệ số chu kì ứng suất K ' N = K '' N =1 +Ứng suất tiếp xúc cho phép bánh nhỏ: [ ]tx = 2, 6.HB = 2, 6.190 = 494 ( N / mm2 ) +Ứng suất tiếp xúc cho phép bánh lớn: [ ]tx = 2, 6.HB = 2, 6.160 = 416 C C ( N / mm2 ) Để định ứng suất uốn cho phép, lấy hệ số an toàn n= 1,5 hệ số tập trung ứng R L T suất chân K = 1,8 (vì phơi rèn, thép thường hóa) Giới hạn mỏi thép C45  −1 = 0, 43.580 = 294, ( N / mm2 ), thép C35  −1 = 0, 43.480 = 206, ( N / mm2 ) DU +Ứng suất uốn cho phép bánh nhỏ: (1,  1, 6). −1 K N" 1,5.249, 4.1 [ ]u = = = 138,5 n.K 1,5.1,8 ( N / mm2 ) +Ứng suất uốn cho phép bánh lớn: [ ]u = (1,  1, 6). −1 K N" 1,5.206, 4.1 = = 115 n.K 1,5.1,8 c/ Chọn sơ hệ số tải trọng: K= 1,3 d/ Chọn sơ hệ số chiều rộng bánh răng:  A = 0, ( N / mm2 ) e/ Tính khoảng cách trục A:  1, 05.106  1,3.0, 02 1, 05.106 K N A  (i + 1) ( ) = (1,55 + 1)  = 39 (mm)  [ ]tx i  A n4  416.1,55  0, 2.62, 68 Lấy A= 148 (mm) f/ Tính vận tốc vịng chọn cấp xác chế tạo bánh răng: v= 2 A.n3 2.3,14.148.107 = = 0, 60.1000.(i + 1) 60.1000.(1,55 + 1) SVTH:Đoàn Huệ Nhơn –13C1B GVHD:PGS.TS Đinh Minh Diệm (m/s) THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG Với vận tốc theo bảng 3-11[5] chọn cấp xác chế tạo bánh cấp g/ Định xác hệ số tải trọng K: Vì tải trọng thay đổi độ rắn bề mặt bánh nhỏ 350HB nên Ktt = , tra bảng 3-11(TKCTM) K d = 1,1 Do K= Ktt K d = 1.1,1 = 1,1 Vì hệ số K khác nhiều so với chọn nên ta tính lại khoảng cách trục A A = 148 1,1 = 140 1,3 (mm) h/ Xác định mô đun, số răng, chiều rộng bánh răng: + Mơ đun tính theo cơng thức: m = (0,01  0,02) A = (0,01  0,02).140 = 1,  2,8 Ta chọn theo bảng 3-1 [5] lấy m= +Số bánh nhỏ: Z3 = +Số bánh lớn: C C (mm) (mm) R L T A 2.140 = = 54,9 Lấy Z1 = 55 m.(i + 1) 2.(1,55 + 1) DU Z = i.Z1 = 1,55.55 = 85 (răng) +Chiều rộng bánh : B =  A A = 0, 2.140 = 28 (mm) i/ Kiểm nghiệm sức bền uốn chân răng: Tra bảng 3-18 [5] với Z = 55 hệ số dạng y3 = 0, 49 , với Z = 85 y4 = 0,514 +Ứng suất uốn chân bánh nhỏ:  u3 = 19,1.106.1,1.0, 02 19,1.106.K N = 1, = y3 m Z n3 B 0, 49.22.55.107.28 ( N / mm2 ) +Ứng suất uốn chân bánh lớn:  u =  u3 y3 0, 49 = 1, = 1,37 y4 0,514 ( N / mm2 ) Ta có  u  [ ]u  u  [ ]u k/ Các thơng số chủ yếu truyền: +Mơ đun: SVTH:Đồn Huệ Nhơn –13C1B m= GVHD:PGS.TS Đinh Minh Diệm (mm) THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG +Số răng: Z = 55 , Z = 85 +Góc ăn khớp:  = 200 +Bề rộng bánh B= 28 (mm) +Khoảng cách trục A= 140 (mm) +Đường kính vịng chia (lăn): d3 = m.Z3 = 2.55 = 110 (mm) d = m.Z = 2.85 = 170 (mm) +Đường kính vịng đỉnh răng: De3 = d3 + 2m = 114 (mm) De = d + 2m = 174 (mm) C C +Đường kính vịng chân răng: R L T Di = d3 − 2,5.m = 105 Di = d − 2,5.m = 165 (mm) (mm) DU 5.3.3 Tính lực tác dụng lên trục: +Lực vòng: P= M x 2.9,55.106.0, 02 = = 36 d1 110.97 (N) +Lực hướng tâm : Pr = P.tg = 36.tg 200 = 13 (N) 5.4 Thiết kế trục gối đỡ cho trục vít: 5.4.1 Thiết kế trục gắn trục vít: a/ Tính đường kính sơ trục: theo công thức (7-2) [5] d  C N1 0,015 = 120 = 15 n1 21,6 (mm) Trong đó: N Cơng suất trục vít: N1 = 0, 015 C Hệ số phụ thuộc ứng suất xoắn cho phép, C= 120 n1 Số vòng quay trục vít, n1 =21,6 SVTH:Đồn Huệ Nhơn –13C1B GVHD:PGS.TS Đinh Minh Diệm (kW) (v/ph) THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LƠNG Để chuẩn bị cho bước tính ta chọn sơ loại ổ đũa côn đỡ chặn cỡ nhẹ theo bảng 18P [5] bề rộng ổ đũa B=11 (mm) b/ Tính gần trục: Để tính kích thước chiều dài ta tham khảo hình 7-5 [5] Có được: L 0,8.De 0,8.222 = = = 110 2 (mm) Bol Bbr 11 30 + = 10 + + = 30,5 2 2 (mm) h1 = h2 = l = l1 + P1 RAy Pr4 RAx h1 l P4 Pa1 Pr1 RBy RBx C C h2 R L T 9944 N.mm DU Muy 793 N.mm 16588 N.mm 21340 N.mm 2196 N.mm Mux 6632N.mm Mx Hình 5.3 Biểu đồ mơ men trục vít -Tính phản lực gối đỡ: m RBy = Ay = RBy L − Pr l − Pr1.h1 − Pa1 Pr l + Pr1.h1 + Pa1 L d1 = d1 =0 26.30,5 + 536.110 + 1474.18 = 392 220 RAy = RBy + Pr − Pr1 = 392 + 26 − 536 = −118 Do RAy = 118 (N) vẽ chiều ngược lại so với giả thiết SVTH:Đoàn Huệ Nhơn –13C1B GVHD:PGS.TS Đinh Minh Diệm (N) (N) THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG m Ax RBx = = P4 l + P1.h1 − RBx L = P4 l + P1 h1 72.30,5 + 368.110 = = 194 L 220 RAx = P4 + RBx − P1 = 72 + 194 − 368 = −102 (N) (N) Do RAx = 102 N ,vẽ chiều ngược lại so với giả thiết -Tính mô men uốn tiết diện nguy hiểm e-e: M u,e −e = M uy2 + M ux2 Trong đó: M uy = Pr l = 26.30,5 = 793 (N.mm) C C M ux = P4 l = 72.30,5 = 2196 R L T M u ,e−e = 793 + 2196 = 2335 2 (N.mm) (N.mm) -Tính mơ men uốn tiết diện nguy hiểm: i-i DU M u,i −i = M uy2 + M ux2 Trong đó: M uy = RBy h1 − Pa1 d1 = 392.110 − 1474.18 = 16588 (N.mm) M ux = RBx h1 = 194.110 = 21340 (N.mm) M u ,i −i = 165882 + 213402 = 27029 (N.mm) -Tính đường kính trục tiết diện e-e theo cơng thức 7-3 [5] d M td 0,1.  (mm) Ở đây: M td = M u2 + 0, 75.M x2 9,55.106.N 9,55.106.0, 015 Mx = = = 6632 n 21, SVTH:Đoàn Huệ Nhơn –13C1B GVHD:PGS.TS Đinh Minh Diệm (N.mm) THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG M td = 23352 + 66322 = 7031   = 30 ( N / mm d (N.mm) ) tra bảng 7-2 [5] 7031 = 13,5 0,1.30 (mm) -Tính đường kính trục tiết diện i-i theo công thức 7-3 [5] d M td 0,1.  (mm) Ở đây: M td = M u2 + 0, 75.M x2 Mx = C C 9,55.106.N 9,55.106.0, 015 = = 6632 n 21, R L T M td = 270292 + 66322 = 27830 DU (N.mm) (N.mm)   = 30 ( N / mm ) tra bảng 7-2 [5] d 27830 = 21 0,1.30 (mm) Đường kính trục đoạn có ren trục vít, nên lấy đường kính trục d= 21,1 (mm) với đường kính chân ren trục vít Cịn đường kính ngõng trục lắp ổ ta lấy 25 (mm) c/ Tính xác trục: Tính xác trục tiến hành cho tiết diện chịu tải lớn, ứng suất tập trung Ở ta tính cho tiết diện nguy hiểm i-i Tính xác trục theo cơng thức (7-5) [5] n= n n n + n 2   n n = 1,5  2,5 SVTH:Đoàn Huệ Nhơn –13C1B GVHD:PGS.TS Đinh Minh Diệm THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LƠNG Vì trục quay nên ứng suất pháp biến đổi theo chu kì đối xứng:  a =  max =  = n = Mu ; m = W  −1 k    a Bộ truyền làm việc chiều nên ứng suất tiếp (xoắn) biến đổi theo chu kì mạch động: a =m = n =  max = Mx 2Wo  −1 k  +   m   a C C R L T Giới hạn mỏi uốn mỏi xoắn trục làm thép C45  −1 = 0, 45 b = 0, 45.600 = 270 N / mm2 DU  −1 = 0, 25 b = 0, 25.600 = 150 N / mm2  d3 3,14.31, 23 W= = = 2980 32 32 W0 = a =  d3 16 = 3,14.31, 23 = 5960 16 M u 27029 = =9 W 2980 a = m = Chọn hệ số   ,  6632 = 0,56 2.5960 ( mm3 ) ( mm3 ) ( N / mm2 ) ( N / mm2 ) theo vật liệu thép bon trung bình   = 0,1;  = 0, 05 ,hệ số tăng bền  = , chọn hệ số: k , k ,  ,  , Theo bảng 7-4 [5] lấy  = 0,92;  = 0,83 Theo bảng 7-6 [5] tập trung ứng suất góc lượn nên k = 1, 27; k = 1, 08 Được trị số ta thay vào công thức để tìm hệ số an tồn: SVTH:Đồn Huệ Nhơn –13C1B GVHD:PGS.TS Đinh Minh Diệm THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG n = n =  −1 k    a  −1 k  +   m   a n= = = 270 = 21 1, 27 0,92.1 150 1, 08 0,56 + 0, 05.0,56 0,83.1 21.198 212 + 1982 = 198 = 20,8 Ta thấy n  n = 1,5  2,5 nên thỏa mãn yêu cầu 5.4.2 Thiết kế gối đỡ trục: Dự kiến chọn loại ổ đũa côn đỡ chặn loại cỡ nhẹ có  = 16o Sơ đồ chọn ổ đũa R L T Pa1 DU R1 S1 C C  R2 S2 Hình 6.4-Sơ đồ chọn ở trục vít Hệ số khả làm việc tính theo cơng thức (4-1) [5] C = Q.(n.h)0,3  Cbang Ở h= 1000 n= 21,6 Tải trọng tương đương tình theo cơng thức (8-6) [5] Q = (0, 6.Kv R + mA) K n Kt Hệ số m= 1,5 bảng (8-2) [5] Kt = 1,1 bảng (8-3) [5] K n = bảng (8-4) [5] K v = bảng (8-5) [5] SVTH:Đoàn Huệ Nhơn –13C1B GVHD:PGS.TS Đinh Minh Diệm (v/ph) THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG Tổng lực chiều trục A = Pa1 + S1 − S = 147,4 + 5,8 – 16,3 = 137 (daN) R1 = 2 RAx + RAy = 1022 + 1182 = 156 (N) R2 = 2 RBx + RBy = 1942 + 3922 = 437 (N) S1 = 1,3.R1.tg  = 1,3.156.tg16o ' = 58 N = 5,8 (daN) S2 = 1,3.R2 tg  = 1,3.437.tg16o ' = 163N = 16,3 (daN) Ta thấy lực R2  R1 nên ta tính cho ổ B, ổ A lấy loại: Q = (0,6.1.437 + 1,5.137).1.1,1 = 514, 47 (daN) C = 514, 47.(21, 6.1000)0,3 = 10273 C C Tra bảng 18P ta chọn ổ đũa đỡ chặn có kí hiệu 7205, có d=25 (mm), R L T D= 52 (mm), B= 16,5 (mm), C= 35000 5.5 Thiết kế ly hợp: D1 Dtb a d D DU L h Hình 6.5-Ly hợp vấu Ly hợp : Có nhiệm vụ nối tách rời trục chi thiết máy quay khác lúc Ở chọn loại ly hợp vấu, ly hợp vấu gồm có ly hợp có vấu mặt bên, đóng ly hợp vấu gài vào truyền động quay mơ men xoắn từ trục sang trục khác Hình dạng tiết diện vấu tam giác vận tốc trục nhỏ, tải trọng nhỏ Vật liệu làm ly hợp vấu thép CT51 +Định kích thước ly hợp: Đường kính ngồi ly hợp: D = (1,8  2,5).d = (1,8  2,5).20 = 36  50 (mm) lấy D = 40mm SVTH:Đoàn Huệ Nhơn –13C1B GVHD:PGS.TS Đinh Minh Diệm THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG Chiều dài toàn ly hợp : L= 3,5d= 3,5.20= 70 (mm) Đường kính ly hợp: D1 = D − 2a = 40 − 2.7 = 26 (mm) Đường kính trung bình ly hợp: Dtb = D + D1 40 + 26 = = 33 2 (mm) Chiều rộng vấu a, chiều cao vấu, số Z tra bảng 9-12 [5] a=7(mm), h=4 (mm), Z=7, đóng ly hợp tay Góc nghiêng bề mặt làm việc vấu:  = 50 +Kiểm nghiệm ứng suất dập bề mặt làm việc vấu theo điều kiện: d = K M   d  Z Dtb a.h Trong đó:  = 0,6 _ Hệ số xét đến phân bố không tải trọng vấu  d C C _Ứng suất dập cho phép,  d = 25 N / mm2 , K: Hệ số tải trọng động, R L T máy cán K=2 2.2.9,55.106.0, 02 d = = ( N / mm2 )  d   d đảm bảo bền 21, 6.0, 6.7.33.7.4 DU +Kiểm nghiệm sức bền uốn vấu: Trong đó: W= u = K M x h   u  Z Dtb W ab2 7.72 = = 57 ( mm3 ): mômen cản uốn 6 b = a = (mm), chiều dày chân vấu  u ứng suất uốn cho phép,  u = 0,25  ch ( N / mm2 ) =70  ch giới hạn chảy thép CT51,  ch =280 u = 2.8842.4 =9 0, 6.7.33.57 ( N / mm2 ) Do  u   u nên đảm bảo bền +Tính lực cần thiết để đóng ly hợp: Q = SVTH:Đồn Huệ Nhơn –13C1B ( N / mm2 ) K M Dtb  D   f ' tb + tg ( +  )  d   GVHD:PGS.TS Đinh Minh Diệm THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LƠNG Trong đó: ' o f ' hệ số ma sát ly hợp với trục, thường lấy f ' =0,2,  = arctgf = 11,3  góc nghiêng bề mặt làm việc vấu Lực cần thiết để đóng ly hợp: Q = 2.2.8842  33  0, + tg (50 + 11,3o )  = 667 N 33 20   C C R L T DU SVTH:Đoàn Huệ Nhơn –13C1B GVHD:PGS.TS Đinh Minh Diệm THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG CHƯƠNG 6: HƯỚNG DẪN LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG MÁY 6.1 Hướng dẫn lắp đặt máy: Chuẩn bị chỗ để lắp máy: Yêu cầu khơng gần chỗ có lực tác dụng từ bên ngồi rung đường ray xe lửa Nếu có chỗ lắp đặt máy phải đào hào xung quanh để cách rung động Đúc bê tông đủ dày cắm bu lơng nên theo kích thước lỗ bu lông chân đế máy Tạo mặt để lắp thân máy cố định bê tơng Khi lắp ráp ý điều sau: + Khi lắp ráp truyền trục vít bánh vít cần kiểm tra độ ăn khớp trục vít với bánh vít.Kiểm tra độ vng góc trục trục vít trục lắp bánh vít C C +Khi lắp truyền bánh trụ nghiêng, cần kiểm tra độ ăn khớp độ song song trục R L T +Cơ cấu cam đảm bảo đường thẳng qua tâm cam trục đội phải đảm bảo vng góc để đội đẩy ụ động chạy theo đường thẳng song trượt phía 6.2 Vận hành máy: DU Khi lắp đặt máy xong chi tiết lau chùi ngăn bụi bám vào Bôi trơn phận làm việc, bôi trơn ổ, truyền Các phận quay phải có thùng để che đậy đảm bảo khơng có bụi bẩn vào đảm bảo an toàn cho người sử dụng Khi kết thúc bơi trơn ta tiến hành chạy thử máy với chế độ khơng tải để xem máy có bị lỗi khơng, có dừng máy để kiểm tra 6.3 Bảo dưỡng máy: Để máy làm việc với độ an tồn, tin cậy cao cần bảo dưỡng chi tiết theo kế hoạch sau: 6.3.1.Bảo dưỡng hàng ngày: +Trước khởi động cho máy làm việc cần kiểm tra lượng dầu hộp có đủ hay khơng, bơi trơn cho bánh hở, bôi trơn song trượt ụ động +Lau mảnh vụn dụng cụ bàn máy sau làm việc xong khăn khô, bôi dầu chống rỉ lên chi tiết khơng sơn máy SVTH:Đồn Huệ Nhơn –13C1B GVHD:PGS.TS Đinh Minh Diệm THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG 6.3.2 Bảo dưỡng hàng tháng: +Kiểm tra bu lơng có bị lỏng hay khơng, siết chặt lại +Kiểm tra dầu có hộp để thêm vào cho đủ lượng yêu cầu 6.3.3 Bảo dưỡng năm lần: +Lấy hết dầu thùng chứa ra, lau bề mặt khăn khô +Bôi trơn phận ổ mỡ dầu +Kiểm tra hệ thống điện +Lọc dầu máy đổ vào thùng 6.3.4 Bảo dưỡng năm lần: + Thay dầu máy hồn tồn, bảo trì tất phận máy để kiểm tra độ mòn để thay lại chi tiết C C +Kiểm tra hệ thống điện R L T DU SVTH:Đoàn Huệ Nhơn –13C1B GVHD:PGS.TS Đinh Minh Diệm THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Ngọc Anh - Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập VI - Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật - Năm 1985 [2] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển - Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tập I - Nhà xuất Giáo dục - Năm 2003 [3] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển - Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tập II - Nhà xuất Giáo dục - Năm 2003 [5] Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm - Thiết kế chi tiết máy - Nhà xuất Giáo dục 2004 [6] Nguyễn Đắc Lộc - Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I - Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật C C [4] Trần Hữu Quế - Vẽ kĩ thuật khí- Tập – Nhà xuất giáo dục 2003 [7] Ninh Đức Tốn - Dung sai lắp ghép - Nhà xuất Giáo dục - Hà Nội 2004 R L T DU SVTH:Đoàn Huệ Nhơn –13C1B GVHD:PGS.TS Đinh Minh Diệm ... bình ren DU SVTH:Đồn Huệ Nhơn –13C1B GVHD:PGS.TS Đinh Minh Diệm THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG CHƯƠNG 2: PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY CÁN REN 2.1 Lựa chọn phương pháp cán ren tay: 2.1.1 Phương pháp cán ren. .. Diệm THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG 1.3.2 Cán ren lăn: Cán ren tiến hành máy trục cán gồm trục cán Đường tâm trục cán song song với đường tâm phơi không song song, phôi quay tự Số đầu mối ren dao... Diệm THIẾT KẾ MÁY CÁN REN BU LÔNG -Nhược điểm: Máy sử dụng chế độ bán tự động, giá thành cao để chế tạo máy, lăn cán Dễ gây sai số hình học ren 2.1.4 Cán ren lăn cán: C C R L T Hình 3.2 -Cán ren